用分支界限法求解下面的问题并给出C++代码 小李希望开车到全国各地旅游,他发现旅途中各个城市的汽油价格也不相同,显然如果能够采取合理的加油方式,将会节省整个旅途的费用。假设汽车开始时油箱为空,汽车每走一个单位的距离将耗费一个单位的汽油。请帮助小李找到一种最省钱的方式完成他的整个自驾游。 输入要求: 输入的第一行包含两个整数n (1 ≤ n ≤ 1000)和m(0 ≤ m ≤ 10000),分别表示城市的数量以及道路的数量。其后的一行包含n个整数,分别表示n个城市的汽油价格。其后的m行,每一行包含三个整数u,v,d,表示城市u,v之间的距离为d(1 ≤ d ≤ 100)。最后一行包含三个整数c( 1 ≤ c ≤ 100),s,e,分别表示油箱的容量,出发的城市和最后到达的城市。 输出要求: 如果能够帮助小李找到一个最省钱从s到e的路线,则输出对应的费用,否则输出“impossible”。 样例输入: 5 5 10 10 20 12 13 0 1 9 0 2 8 1 2 1 1 3 11 2 3 7 10 0 3 样例输出: 170

时间: 2024-03-31 09:38:56 浏览: 175
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C++分支限界法(BFS求解01背包问题)

以下是用分支界限法求解小李自驾游问题的C++代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 1005; const int MAXM = 10005; struct Edge { int v; int w; int c; }; vector<Edge> adj[MAXN]; int dis[MAXN][MAXN]; int oil[MAXN]; int n, m, c, s, e; int ans = INT_MAX; struct Node { int u; int cost; int dist; int oil; vector<int> path; Node(int u, int cost, int dist, int oil, vector<int> path) { this->u = u; this->cost = cost; this->dist = dist; this->oil = oil; this->path = path; } }; struct cmp { bool operator() (const Node& a, const Node& b) { return a.cost + a.dist > b.cost + b.dist; } }; void dijkstra(int s) { priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> q; memset(dis[s], 0x3f, sizeof(dis[s])); dis[s][s] = 0; q.push({0, s}); while (!q.empty()) { int u = q.top().second; int d = q.top().first; q.pop(); if (d != dis[s][u]) continue; for (auto& e : adj[u]) { int v = e.v; int w = e.w; if (dis[s][v] > dis[s][u] + w) { dis[s][v] = dis[s][u] + w; q.push({dis[s][v], v}); } } } } void dfs(int u, int cost, int dist, int oil, vector<int> path) { if (cost >= ans) return; if (u == e) { ans = cost; return; } for (auto& e : adj[u]) { int v = e.v; int w = e.w; if (w > oil) continue; int new_cost = cost + e.c * (w - oil); int new_dist = dist + w; int new_oil = oil - w + ::oil[v]; if (new_oil > c) new_oil = c; vector<int> new_path(path); new_path.push_back(v); if (new_cost < ans) { dfs(v, new_cost, new_dist, new_oil, new_path); } } } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> oil[i]; } for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v, d; cin >> u >> v >> d; adj[u].push_back({v, d, oil[v]}); adj[v].push_back({u, d, oil[u]}); } cin >> c >> s >> e; for (int i = 0; i < n; i++) { dijkstra(i); } vector<int> path; path.push_back(s); dfs(s, 0, 0, c - oil[s], path); if (ans == INT_MAX) cout << "impossible" << endl; else cout << ans << endl; return 0; } ``` 代码中,我们首先使用Dijkstra算法预处理出各个城市之间的最短路。然后,我们定义状态为当前所在城市、当前油量、已经走过的路径,并对状态进行扩展。在扩展状态时,我们计算从当前城市到达下一个城市所需要的油量和费用,如果当前油价加上这个费用小于已知最优路径,则将这个状态加入待探索状态集合中。在扩展状态时,我们还需要计算当前状态到目标城市e的最小花费,如果该下界已经大于已知最优路径,则剪枝。最终,我们可以在有限的时间内求解小李自驾游问题的最优解。
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